稻瘟病是对水稻危害最大的真菌病害,能在水稻的所有生育期和各个部位发生,给水稻生产带来严重损失。海稻86作为一种新型的水稻资源具有耐盐碱和抗病虫害的特点,能在盐碱地和沿海滩涂种植,是一种极具开发潜力的水稻品种。利用RNA-Seq技术对稻瘟病菌侵染条件下海稻86的叶片进行转录组测序分析,有助于了解海稻86响应稻瘟病侵染的分子机制,揭示稻瘟病抗性相关的功能基因,为更深入地了解海稻86及其与病原菌的互作提供科学依据。论文的主要结果有以下4点:1.在淡水栽培的条件下,海稻86在受稻瘟病菌00-193侵染时表现出中抗,与报道中宣称的高抗不符。导致抗性差异的原因可能是种植环境中缺乏盐分。盐胁迫能抑制稻瘟病菌的生长及孢子的萌发,降低真菌的侵染率。2.转录组测序结果中,阴性对照的差异表达基因为4个,这可能是由取样时的系统误差导致。在接种后12、24和48 h分别鉴定到382、1313和1190个差异表达基因,即在稻瘟病菌侵染前期,海稻86的差异表达基因数量呈不断上升的趋势,而在侵染后期,差异表达基因的数量开始减少。且层次聚类分析结果表明,接种后12 h的样本与对照聚为一类,接种后24 h与48 h的样本聚为一类,这说明海稻86的转录情况在稻瘟病菌接种后24 h发生了明显改变。每个时间点检测到下调的差异基因数量均比上调的多。对差异表达基因进行GO和KEGG分析的结果显示,这些基因在光合作用、代谢活动、离子运输等GO条目中显著富集,在光合作用、信号转导、次生物质代谢等通路中也存在富集。萜类物质(单萜和二萜)、植物激素(JA、SA和ET)和解毒酶(GST)相关的基因在海稻86中有差异表达。今后可对这些物质在海稻86稻瘟病抗性反应过程中发挥的作用以及作用机制进行深入的研究。3.处理组的转录组数据中共统计到1007个差异表达的转录因子,其中WRKY家族的转录因子有59个。在对WRKY家族差异表达的转录因子进行进一步的分析发现,转录抑制因子WRKY13、WRKY71以及转录激活因子WRKY45-2在海稻86稻瘟病抗性反应中发挥作用。WRKY13在稻瘟病菌侵染后的前期上调,在接种后24 h达到峰值,之后表达量开始下降;WRKY71在接种后12 h表达开始上调;WRKY45-2在稻瘟病菌侵染后下调,在接种12 h之后表达量的变化不大。WRKY13和WRKY71的过量表达以及WRKY45-2的少量表达,都有利于增强水稻对稻瘟病的抗性。4.抗性基因中BGIOSGA015709可能编码抗性蛋白RGA4,BGIOSGA019677可能编码抗性蛋白RGA1,这两个基因编码的抗性蛋白参与了海稻86的防御反应。BGIOSGA015709的表达量在稻瘟病菌侵染后的前期上调,后期下调;在稻瘟病菌侵染后的不同时间点,BGIOSGA019677表达量都处于下调的状态。RGA4的过量表达和RGA1的少量表达都有利于水稻防御反应能力的提高。